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磨床液压系统的高效节能措施

国际金属加工网 2016年01月20日

能源供应是科学技术的发展基础,又是经济效益的指标之一。要想国家实现四个现代化,必须解决能源的基本问题,才能使国民经济更迅速发展。

早在200年以前,人们觉得地球上的资源是取之不尽,用之不竭。它有巨大的煤层和油层,大片的森林,丰富的淡水资源永远服务于人类。可是随着工业迅速发展,地球上的人口逐渐增加,自然资源开始走向枯竭。工业生产越发展,对原料和能源的需求就越多,石油和天然气至今能满足三分之二以上全球动力的需求。虽然地球上的传统资源仍丰富,并且新的矿物资源还在开发之中。可是,总会有一天会有耗尽之时。现在某些国家已感到动力缺乏,特别是70年代以后世界能源危机以来,节约生产中的能源,降低能耗,提高工效,日益为人类所重视。

加之,它能使生态环境破坏,以致导致自然灾害,正在威胁人类的生存。因此,科学工作者研究与探讨不应主要依靠于土地、石油等短缺自然资源而是最大限度地开辟取之不尽的新能源以及节约能源提高工效,减少对环境的污染,将永远服务于人类,正是本文研究的目的。

一、磨床液压系统的效率和能量损失节能是解决能源一个重要方面。根据统计,世界各国技术领域中所使用的总能量几乎有1/2~1/3的损失在能量的转换过程中。然而作为机床液压系统的驱动效率为40%,而60%转入功率转化为热能而消耗掉。这可说明机床液压系统的节能还有很大的空间。效率低,说明能量损失大。要想达到节能高效,首先应知道机床液压系统中的能量是如何的过程中有能量消耗。主要是泄漏等原因产生的流量损耗和相对运动的表面之间的摩擦所产生的机械损耗,常使用的齿轮泵效率n总,=0.6-0.塞泵而言,它的总效率也不过为H总=0.因此,油泵在工作时造成了能耗,降低了工效。

磨床液压系统的油液流经管道系统产生压力损失而消耗能量,降低了效率它包括油液流经管道的直管沿程损失、局部压力损失和流经阀类等液压元件时的压力损失,从而造成能量消耗,降低了效率。

油缸活塞工作时的机械损失,密封处泄漏损失,从而降低机械工作效率,也要消耗能量众所周知,液压传动系统是一种能量传递系统,能量在传递过程中,不可避免有损失,然而,磨床液压系统中在工作时,有多种压力损失,容积损失和机械损失,这些损失造成总的能量损失,而其中大部分转变为热能,使油液发热而产生温升,传动系统效率过低。油温升高后,引发一系列“并发症”,产生不良后果,油液变质,粘度下降,泄漏增大,使节流阀的流量增大,磨床产生热变形,有时甚至引起液压元件中热膨胀系数不同的运动元件间隙变小而卡死,不能保证磨床设备的正常工作。

二、磨床液压系统的高效节能主要措施根据磨床液压系统能量损耗的原因,可制定相应的高效节能措施。

1、提高磨床液压系统的动力装置的效率,降低能耗,提高工效一般磨床液压设备,液压泵与动力机分开,这样不但动力装置的结构庞大,而且效率低,增加了能量的消耗。为此,可在磨床液压设备中,将液压泵与动力机合二为一,它将是提高液压设备的工作效率的有力手段,简化了结构,减小体积。它是将油泵轴直损失的。

1.磨床液压系统中采用油泵磨床液压系统中所使用的油泵,它在能量转换接插入电动机内,形成为一根传动主轴,从而制成液压泵和电动机合装的液压泵源。可提高动力装置功率密度,体积变小,功率大为提高。

2、设计出新的液压系统,或者改进液压系统,从而组成一个高效系统,降低能耗。如:1)如果液压系统中采用定量泵+比例阀压力匹配系统,而系统效率可提高30%,如所示定量泵+比例阀压力匹配系统2)当液压系统中采用变量泵+比例节流阀、变量泵+比例换向阀、多联泵(定量泵)+比例节流溢流阀,其系统效率可提高28~控制磨床液压设备的泄漏现象磨床液压系统中的泄漏,它不仅影响液压系统的能量损失,而且还加速液压系统各元件的磨损,浪费能源,污染环境,直接影响企业的综合成本。因此,认真贯彻治理磨床液压系统泄漏的八字方针,即挡和多段密封,同时要提高液压缸和活塞杆加工质量和镀铬质量。而进、出油管,直接采用锥形螺纹连接,使用组合密封垫,防止泄漏等等。

提高液压油的洁净度,净化处理循环使用过的液压油根据不完全统计,液压系统的故障有70%以上是由于油液污染所造成的。实践证明:凡是重视了液压系统油液污染控制,这时,液压元件的零件磨损减少,寿命和可靠性将会成倍提高,既节省能源,又降低成本。至于循环使用的液压油的净化处理技术,不属于本文范围,不再叙述。

磨床液压系统中采用新型的控制元件,以及提高它的制造精度。如“二通插装阀(锥阀)*,”球式逻辑阀“等等的新的控制元件,它对于节能,提高工效,延长液压元件使用寿命,减少泄漏起着重要作用。

合理设计自动循环周期表若磨床液压系统采用若干个油缸工作时,这时应对和油缸的动作顺序、动作时间在满足生产工艺的条件下,使油泵的功率得到有效的应用。具体做法是:根据该机床的生产工艺流程与要求,以及对各油缸的负载、所需的功率等进行分析和测算。但要注意的是,应尽量减少液压系统的内耗,提高系统的输出功率,使其在一个工作循环周期内所需系统功率的变化幅度不致过大,避免能量的内耗,将各油缸所需功率按其大小合理搭配油缸的动作合理搭配在同一个程序上,与此同时,避免系统总能量的变化不致于太大,可将某些油缸的动作交叉进行。这时可设计出工作循环周期表,规定各油缸的动作顺序、时间和一个周期的节拍时间等,这样有助于生产效率的提高。

磨床液压系统的液压油路,应采用集成块结构(无管化)取代于管式结构,这样可使磨床液压系统布局紧凑美观、安装方便、减少泄漏等优点,同时并减少磨床液压系统中的油路的流阻,避免能量损失。

采用高效节能的液压系统可使设备的制造费用稍微有点提高,但在设备的长期使用中能节约大量能耗,使得设备的使用成本大为降低,有利于产品竞争力的提高,其社会经济效益是可观的。因而在经济上是合理的,在技术上是可行的。

然而,以上虽是磨床液压系统高效节能主要措施,但对某一种磨床液压系统而言,应根据该机的工况、负载等情况,选择相应的高效节能措施。这里由于本文篇幅有限,未能详细阐述某一种磨床液压系统的高效节能具体措施。

三、开源节流一能源开发、能量回收1.磨床液压系统采用高水基液压油。

现在工业生产越迅速发展,然而对传统的能源开采越多,剩下的资源区域越来越少,而获取的代价也越来越昂贵。因此,世界上面临着刻不容缓的任务一开辟取之不尽的新的能源。磨床液压系统中所使用的液压油,它是液压系统中的重要能源,它不仅起着传递能量的工作介质,而且还起着润滑运动件和保护金属不被腐蚀的作用。然而它的质量的好坏及其性能会直接影响液压系统的工作。因此,在目前国际石油资源紧张的情况下,大力推广使用安全可靠,价格便宜,污染环境少的高水基液压油受到人们的重视。高水基液压油,它是水占95%,油占5%的抗燃液压油。广泛使用于地下坑和对防火有较高要求的液压系统中。可是还需设计出相应匹配的液压元件,才有广阔的应用前景。

(下转第44页)示,所得到的模具模优。

硅橡胶模具的性能指标主要包括四个方面:(1)平整度,采用平整度测试仪来测试。(2)均一性,采用100%紫外灯或者电子显微镜来测试。(3)尺寸精度,采用线宽测试仪来测试。(4)硅橡胶模具表面的固化收缩率,采用电子显微镜来测试JVacsciTechnolB,1998.1611:88-97沈文正等。使用集成电路工艺手册。宇航出版社,1978:鲍志素。万能软模具制作技术。企业技术开发,1997:汤庭熬。面向21世纪微电子发展预测和一些关键技术介绍。第一届半导体与集成电路成品率研讨会,1997年11月王阳元、张兴。21世纪及1999年微电子技术展望。电子科技导(上接第29页)采用蓄能器回路磨床液压系统的节能的另一个途径就是对能量的回收,也是值得重视的问题。

如在磨床液压系统是装以飞轮或者蓄能器就可得到较好的效率,有效地降低设备功率。所示,采用蓄能器来增加流量的液压系统。否则就要用大流量的油泵和较大的驱动电机,它会增加企业生产成本,影响着经济效益。


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